Le volcanisme de subduction

Volcans
Description détaillée de l’activité
4 périodes de 75 minutes + deux périodes de travail sur l’heure du dîner
Jour 1
Présentation de l’activité
- Introduction (petites démonstrations)
Présentation de l’eau portée à ébullition dans une bouilloire pour illustrer
la pression de la vapeur et présentation du mélange de boisson gazeuse et de
bicarbonate de soude pour illustrer la montée des liquides et le dégagement
gazeux. À l’aide d’un questionnement sur les phénomènes observés, l’enseignant
amène les élèves au phénomène naturel du volcanisme.
- Présentation du travail
L’enseignant donne les consignes pour la réalisation du travail ainsi que le
mode d’évaluation (voir : Évaluation). Il distribue le document « Consignes ».
- Présentation d’un volcan-type (Vésuve)
(voir : Volcan-type)
- Présentation d’autres volcans (voir : Consignes)
L’enseignant suggère d’autres volcans actifs aux élèves pour orienter leur
choix.
- Formation des équipes de quatre
- brainstorming de la part des élèves sur ce qu’ils savent et sur ce qu’ils
ont besoin de savoir
- séparation de la tâche entre les élèves
- Remise à l’enseignant d’une fiche de planification décrivant les tâches à
accomplir pour chaque membre d’une équipe.
Jour 2
Partage des informations
- Dépôt du choix du volcan par l’équipe
- Mise en commun des informations et planification du travail
Les élèves échangent l’information qu’ils ont trouvée et commencent à
décider ce qu’il y aura sur leur affiche et dans leur travail.
Karine Huot et Martin Laforce
Tous droits réservés PISTES/Université Laval, novembre 2003
Volcans
- Période de questions et petite synthèse du professeur
Temps alloué à des questions pour éclaircir certaines notions et à des
précisions du professeur.
- Film : Présentation du documentaire pour illustrer le volcanisme (4-5 min)
Bischoff, P et al. (1996). « La machine Terre », Centre national
documentation pédagogique.
de
Période de dîner 1
Cette période est allouée aux équipes n’ayant pas terminé leur préparation.
L’enseignant demeure disponible durant cette période.
Jour 3
Réalisation de l’affiche et préparation de l’exposé oral
L’équipe se sépare en deux, une moitié met en affiche le travail et l’autre
prépare la présentation orale.
Période de dîner 2
Cette période pourra être utilisée par les élèves pour finaliser leur
affiche ou pour pratiquer leur présentation orale en présence de l’enseignant, et
ce, dans le but de recevoir des commentaires pour amélioration.
Jour 4
Présentation des affiches et remise du travail écrit
- Présentation orale
- Synthèse
L’enseignant fait un retour sur les nouvelles connaissances des élèves
- Évaluation de l’activité
Le groupe discute de la pertinence de cette activité, de ce que les jeunes
en ont retiré tant au niveau des nouvelles connaissances que de la méthode de
travail.
Karine Huot et Martin Laforce
Tous droits réservés PISTES/Université Laval, novembre 2003
Volcans
Consignes
Pour la réalisation de cette activité, vous devez préalablement choisir en
équipe de 4 un volcan qui est en activité. Vous pouvez utiliser la liste de volcans
ci-dessous pour faire votre choix ou en choisir un autre que vous connaissez.
Faites cependant attention de choisir un volcan qui vous permettra de réaliser
l’activité en entier.
Vous devrez obtenir les informations suivantes sur votre volcan :
- sa situation géographique
- son origine, c’est-à-dire la cause de sa formation
indice : pensez aux mouvements des plaques
- son type
- son type d’éruption
Vous devrez ensuite dégager les impacts humains et environnementaux
d’une éventuelle éruption. Tentez de voir s’il ne pourrait pas y avoir des
avantages à la suite d’une éruption dans certains cas.
Vous tenterez enfin de regarder s’il existe des moyens pour prévenir les
catastrophes. Ces solutions pourraient nous aider à deviner le moment où un
volcan se met en activité, être des moyens de contrôler un volcan… à vous de
voir.
Vous aurez à produire une affiche qui résumera votre recherche. Chaque
équipe aura à présenter le fruit de ses efforts à toute la classe sous la forme
d’une présentation orale d’environ 4-5 minutes.
Vous aurez aussi à remettre un document écrit de deux pages qui doit
contenir les mêmes éléments que votre affiche, en plus de ce que vous aurez
mentionné lors de votre exposé. Soyez original! Voyez ceci comme une bonne
préparation pour votre présentation.
Volcans suggérés :
Hoggar, Sahara
Kilauea, Hawaï
Etna, Italie
Laki, Islande
Mont Pelée, Martinique, France
Mont St-Helens, Washington, É.-U.
Karine Huot et Martin Laforce
Tous droits réservés PISTES/Université Laval, novembre 2003
Bonne recherche!
Pacaya, Guatemala
Pinatubo, Philippines
Piton de la Fournaise, Réunion, France
Puy de Dome, Massif Central, France
Soufriere Hills, Montserrat
Surtsey, Islande
Volcans
Volcan-type
Le Vésuve (Italie)
Le Vésuve est au bord d'une zone de
subduction. La plaque africaine plonge sous la
plaque eurasiatique (de 1 à 3 cm par an), ce qui
ferme lentement la mer Méditerranée.
Les plus vieilles pierres provenant du Vésuve
datent de 300 000 ans. Le Vésuve serait un
dôme formé à la suite de l'effondrement du
mont Somma il y a 17 000 ans.
Latitude : 40° 82' Nord
Longitude : 14° 42' Est
Altitude : 1 281 m
Comme ce volcan origine de la superposition de deux plaques tectoniques, nous
pouvons dire que nous sommes en présence de volcanisme de subduction.
Le volcanisme de subduction
« Lorsqu'une plaque océanique plonge sous une autre plaque, la plaque plongeante fait naître un
magma en profondeur qui, en remontant, crée des volcans sous-marins. Une fois émergés, ces
derniers forment un "arc insulaire" d'origine volcanique. La plupart de ces volcans appartiennent
à la "ceinture de feu" qui bordent l'océan pacifique. » 1 Par contre, le Vésuve et même le mont
St-Helens (États-Unis) font partie de cette catégorie.
« Dans les premières décennies de l'ère chrétienne, Pompéi était une florissante cité romaine qui
vivait paisiblement au pied d'une montagne couverte de cyprès et de vignobles. En l'an 62, cette
tranquillité fut troublée par un tremblement vite oublié. En 79, une nouvelle secousse affecta la
région. Mais quelques jours plus tard, le 24 août les habitants virent leur montagne exploser et
1
Simans J. et Arweiler B. (2000), « Volcanoes », http://volcanoes.free.fr/indexl.htm
Karine Huot et Martin Laforce
Tous droits réservés PISTES/Université Laval, novembre 2003
Volcans
furent aussitôt bombardés de lapilli (pierres de la taille d'une balle de tennis) et de pierres
ponces brûlantes. Ceux qui restèrent à l'intérieur des maisons devaient périr ensevelis sous
plusieurs mètres de cendres. Cette fois le Vésuve se fâchait vraiment. L'explosion décalotta tout
le sommet et un immense nuage noir jaillit vers le ciel qui s'obscurcit aussitôt et pendant deux
jours il ne cessa de tomber des matériaux brûlants. Pompéi fut ensevelie sous 6 mètres de
cendres et de pierres ponces, à quelques kilomètres, les villages Herculanum et de Stabia furent
recouvert d'une coulée de matière en fusion atteignant par endroit jusqu'à 20 mètres. »2
La forme conique du Vésuve nous indique que c’est un stratovolcan. La
littérature le confirme et mentionne aussi que l’éruption de ce volcan est de type
plinien3, nommée ainsi d'après Pline le Jeune qui fut le premier à la décrire en
regardant l'éruption du Vésuve en 79. On peut s’en rendre compte, car c’est de
la cendre et des débris qui causèrent la perte de Pompéi.
Le Vésuve est un volcan fort célèbre. Cette montagne de feu a la particularité
d'avoir la plus forte densité de population au monde autour d'un volcan. En effet,
si une éruption forte devait arriver, plus de 3 millions de personnes vivant et
travaillant autour du volcan seraient touchées.
Pour ce qui est des impacts, nous proposons trois sites intéressants qui
nous ont beaucoup servi et qui pourraient aider celui qui désire s’informer :
F.D. (1998), « Les volcans », http://volcans.free.fr/
Simans J. et Arweiler B. (2000), « Volcanoes », http://volcanoes.free.fr/indexl.htm
Ressources
naturelles
Canada
(2002),
« Les
volcans
http://www.nrcan.gc.ca/gsc/pacific/vancouver/volcanoes/
2
3
Simans J. et Arweiler B. (2000), « Volcanoes », http://volcanoes.free.fr/indexl.htm
http://www.nrcan.gc.ca/gsc/pacific/vancouver/volcanoes/
Karine Huot et Martin Laforce
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du
Canada »,
Volcans
Au sujet des volcans
Document servant d’exemple et de référence de base à l’usage de l’enseignant.
3 principaux types de volcans
- Le stratovolcan : C’est le plus commun des volcans. Il est caractérisé par sa
forme conique et sa cheminée principale d'où s'échappent la lave et d'autres
composantes. Ses éruptions sont souvent explosives.
- Les volcans boucliers : Ils sont de forme très étendue et plane puisque la lave
qui s’en écoule est très fluide. Leurs flancs sont souvent concaves.
- Le volcan fissural : Ce sont des volcans linéaires de forme très plane qui
forment une longue fissure dans la croûte terrestre.
Origine
Comme les séismes, les volcans ne se répartissent pas de façon aléatoire à la
surface de la planète. Plusieurs se situent aux frontières des plaques tectoniques
(volcanisme de dorsale et de zone de subduction), mais aussi à l'intérieur des
plaques (volcanisme intraplaque, par exemple le volcanisme de point chaud).
- Le volcanisme de subduction :
C’est le volcanisme lié à l’enfoncement d’une plaque tectonique sous une
autre.
- Le volcanisme de point chaud :
Des montées de magma en provenance du noyau viennent percer une
plaque. Elles peuvent surgirent au beau milieu d’un continent ou au fond des
océans.
- Le volcanisme de dorsale :
Lorsque deux plaques tectoniques s’écartent, le magma remonte à la
surface et se solidifie créant ainsi de longues chaînes de volcans.
Karine Huot et Martin Laforce
Tous droits réservés PISTES/Université Laval, novembre 2003
Volcans
Principaux types d’éruptions
- Hawaïen : Caractérisé par des coulées de lave très
fluides, les explosions sont rares. La lave coule et s’étend
dans de nombreuses directions. Ce type est surtout
présent dans les îles Hawaï.
- Péléen : Caractérisé par l’émission de cendres et de
nuages de gaz surchauffés, et par des explosions
violentes.
Réf. : http://perso.club-internet.fr/acatte/Lesvolcanismes.htm
- Strombolien : Ce type de volcan se caractérise par des laves plus visqueuses
et une accumulation de gaz qui rendent souvent les explosions assez violentes.
- Vulcanien : Des éruptions très violentes avec des explosions de gaz. Les laves
sont très visqueuses et causent de grandes accumulations de gaz sous-pression,
ce qui provoque des éruptions violentes avec des explosions de gaz.
Références
Ressources
naturelles
Canada
(2002),
« Les
volcans
http://www.nrcan.gc.ca/gsc/pacific/vancouver/volcanoes/
Karine Huot et Martin Laforce
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du
Canada »,
Volcans
Évaluation
Participation
- l’élève fait sa part dans l’équipe
- l’élève exprime ses idées
/25
Présentation et affiche
/50
- qualité de l’affiche
- quantité et justesse de l’information transmise
- données sur le volcan choisi
- impacts humains et environnementaux à la suite de l’éruption du
volcan
- moyens envisageables pour éviter les catastrophes
- communication orale
- les élèves sont capables de transmettre l‘information à leurs pairs
- les élèves respectent la terminologie propre à la science
Document à remettre (environ 2 pages)
- respect des exigences
- qualité du français
/25
Le mode d’évaluation ainsi que la pondération de l’activité peuvent être adaptés
selon les intentions éducatives de l’enseignant.
Karine Huot et Martin Laforce
Tous droits réservés PISTES/Université Laval, novembre 2003
Volcans
Références
Guilbert, L. (2003), « Recueil de textes : Didactique des sciences I », Université Laval, p.5.2.
Bischoff, P et al. (1996). « La machine Terre », Centre national de documentation
pédagogique.
Pêcheux, F., « Les volcans », http://volcans.free.fr/, 1998.
Simans J. et Arweiler B. (2000), « Volcanoes », http://volcanoes.free.fr/indexl.htm
Ressources
naturelles
Canada,
« Les
volcans
http://www.nrcan.gc.ca/gsc/pacific/vancouver/volcanoes/, 2002.
du
Canada »,
Site du cours « Planète Terre » offert à l’Université Laval
Bourque, P., http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/intro.pt/planete_terre.html, 2003.
Bourque, P., http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s1/volcans.html, 2003.
Conner,
D.
et
al.,
« Bienvenue
dans
le
monde
des
volcans »,
http://www.scedu.umontreal.ca/public/scenarios/PED2000-AH1999-2000/254/index.htm.2000.
Department of Geological Sciences, San Diego State University (2000)
Camp, V.,« How Volcanoes Work », http://www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/
Karine Huot et Martin Laforce
Tous droits réservés PISTES/Université Laval, novembre 2003